Частный космос как предчувствие: чем запомнится 2021 год в космонавтике

Содержание:

• 2021-й – год начала суборбитального туризма. Космос открылся для непрофессионалов
• Каким будет новое поколение ракет и космических кораблей
• Как изменит экономику запусков Starship. От туризма к суборбитальному транспорту
• Перспективы частных орбитальных станций: почему не получалось раньше, что изменилось сейчас
• Государства и бизнес в космосе – конкуренты или союзники?
• Бум инвестиций в космонавтику. Два самых богатых человека в мире – руководители космических компаний
• Все только начинается. Освоение космоса – великие географические открытия 2.0?
• Бонус. Спутниковая индустрия сегодня: объем рынка и ключевые направления

За космическими миссиями последних месяцев стоят технологии и процессы, свидетельствующие о наступлении новой эпохи в космонавтике – NewSpace. Ее связывают с усилением роли частных космических компаний, вынашивающих далеко идущие планы освоения околоземного пространства. Можно констатировать ментальный сдвиг: человек уже не просто любуется звездами, но чувствует себя хозяином небесных просторов. «Профиль» с помощью экспертов подвел итоги 2021 года в космонавтике и попытался заглянуть в будущее.

2021-й – год начала суборбитального туризма. Космос открылся для непрофессионалов

Проекты в сфере космического туризма вынашивались много лет и в этом году выстрелили разом. В июле суборбитальный полет совершил миллиардер Ричард Брэнсон на космоплане VSS Unity. Спустя девять дней в космос отправился основатель Amazon Джефф Безос на корабле New Shepard. В сентябре состоялась миссия SpaceX Inspiration4: экипаж, целиком состоящий из космических туристов, провел на земной орбите трое суток и успешно вернулся на Землю. А в октябре New Shepard осуществил второй пассажирский рейс. Всего за четыре месяца в космосе побывали 18 непрофессионалов – больше, чем за предыдущую историю космонавтики.

Это символическое событие, считают эксперты «Профиля». 60 лет назад Гагарин проложил дорогу в космос для подготовленных космонавтов, теперь же звездные дали открылись для всех. «За год в космосе оказались люди в возрасте от 18 до 82 лет, – комментирует сооснователь компании Orbital Express Виталий Егоров. – Наглядно продемонстрирована его доступность, расширился диапазон потенциальных участников полетов. Некоторые космонавты считают, что SpaceX не следовало запускать корабль без единого профессионала на борту, ведь это слишком рискованно. Но эксперимент удался».

Через тернии к звездам: космические стартапы из России выходят на мировой рынок

Это лишь начало: компании Безоса и Брэнсона – Virgin Galactic и Blue Origin – продают суборбитальные путевки, как горячие пирожки. По данным СМИ, воспользоваться услугами Virgin Galactic выразили желание 600 человек (билет стоит $200–300 тыс.). А Blue Origin выручила на продажах порядка $100 млн (стоимость посадочного места – $250–450 тыс.). Тем временем SpaceX Илона Маска в 2022 году собирается организовать коммерческий полет на МКС на корабле Crew Dragon, а в 2023-м направить туристов в облет Луны.

Есть и бюджетный вариант: подняться в стратосферу на аэростате (воздушном шаре). Его предлагает c 2023 года компания World View – это еще не космос (высота подъема – 30 км), зато путешествие продлится 6–12 часов и позволит сполна полюбоваться видами. Билеты стоимостью $50 тыс. приобрели 250 человек.

«Формируется линейка космотуристических услуг, – отмечает популяризатор космонавтики, главный редактор медиа «Pro Космос» Александр Баулин. – На первую пору желающих хватит, дальше все зависит от того, какие впечатления будут у первопроходцев. Сейчас большие шансы на то, чтобы начать эру космического туризма. Но прогресс сложно угадать: полеты на дирижаблях тоже начинались с энтузиазмом, но потом это движение угасло. Пассажирские самолеты, напротив, смогли развиться».

Каким будет новое поколение ракет и космических кораблей

Движение от сугубо профессиональной космонавтики к общедоступной требует усовершенствования космических кораблей. Условия пребывания в них должны быть более щадящими: меньше перегрузок и требуемого времени на подготовку к полету, ниже порог отбора по здоровью. Эти тренды учтены в новых разработках, а наиболее наглядно их иллюстрирует корабль Crew Dragon (совершил первый полет в 2020 году), интерьер которого выглядит просторнее и комфортабельнее, чем у российского «Союза». В соцсетях фотографии двух аппаратов в шутку сравнивают с экономклассом и бизнес-классом – увы, сравнение не в пользу нашего корабля-ветерана.

«Ближе аналогия с военным и гражданским самолетами, – замечает Егоров. – Предыдущие поколения космических аппаратов создавались исключительно с прикладными целями. Внутренний объем был нужен ровно настолько, чтобы это не мешало выполнять работу. Теперь, когда корабль из рабочего инструмента становится полноценным видом транспорта, задумались о том, чтобы сделать его удобнее, эстетичнее. Это удорожает разработку и делает аппарат тяжелее. "Союз" выводит на орбиту ракета среднего класса, Crew Dragon – тяжелого класса».

«В дизайне Crew Dragon проявилась давняя способность американцев делать красивую картинку, – уточняет Баулин. – Важнее то, что при возвращении на Землю у "Союза" сгорают бытовой и приборный отсеки, а Crew Dragon возвращается целиком. Он многоразовый, как и ракеты, которые создает SpaceX. Это новая философия».

Заметен прогресс и в ракетостроении. Рекорды Falcon 9 уже стали обыденностью. Недавно SpaceX отметила пять лет успешных запусков (последняя авария датируется сентябрем 2016-го), в течение которых ракета 101 раз штатно вывела груз на орбиту. При этом лишь четыре раза не удалось посадить возвращаемую первую ступень. В 2020 году доля запусков Falcon 9 с ранее летавшими ступенями превысила 80%, в 2021-м – 90%.

Но дело не только в многоразовости. Снижение веса конструкции за счет композитных материалов и легких сплавов, оптимизация подготовки отлетавших ступеней к повторному пуску (у Falcon 9 себестоимость этого процесса составляет $1 млн, в 10 раз меньше новой такой же ступени) – все это работает на удешевление пусков. Благодаря частным компаниям оно заметно ускорилось. Ведь государственное ракетостроение изначально было побочным продуктом систем доставки ядерного оружия, во время создания которых об экономических издержках не заботились. Для бизнеса же ракета – серийный продукт, изготовление которого должно быть технологичным и эффективным.

Как изменит экономику запусков Starship. От туризма к суборбитальному транспорту

Тем временем на подходе Starship – космолет колоссальной грузоподъемности (свыше 100 тонн на низкую орбиту) и принципиально новой архитектуры (ракета + корабль в одном корпусе). В мае 2021 года SpaceX провела очередной тест прототипа Starship, запустив его на высоту 10 км и успешно вернув на стартовую площадку (до этого аналогичные запуски заканчивались авариями). В ноябре должен был состояться первый орбитальный запуск, но его перенесли на начало 2022 года.

Несмотря на это, темп разработки Starship впечатляет. Корабль впервые анонсировали осенью 2016-го, еще в 2019-м у SpaceX был только макет. «Раньше ракеты отлаживались годами, – вспоминает Баулин. – Теперь же SpaceX может "стрелять" прототипами по нескольку раз в год – вместо того чтобы продувать очередное изделие в аэродинамической трубе, просто запускает его и смотрит, что произойдет. Благодаря цифровым методам проектирования, можно быстро проанализировать ошибки и создать новый прототип. В СССР ракета для лунной программы Н-1 тоже разбивалась при испытаниях, но каждого следующего запуска приходилось ждать годами, в итоге программу закрыли».

Космическая гонка 2.0: чего добиваются конкуренты России

Выход Starship на рынок радикально изменит экономику космических запусков. Для сравнения: в 1990-х годах стоимость вывода на орбиту 1 кг полезной нагрузки шаттлами составляла $26,9 тыс., ракетой Atlas V в 2016 году – $5,7 тыс., многоразовым Falcon 9 в наши дни – $1,9 тыс. Как обещает Илон Маск, Starship снизит этот показатель до $10 за 1 кг. Звучит невероятно, но и в НАСА считают возможным такое обрушение цены: «десятки долларов за килограмм» – цель агентства на 2040 год.

Если эти прогнозы сбудутся, жесткие ограничения по весу выводимых на орбиту грузов останутся в прошлом. Последствия пока трудно вообразить. «Говорить о космосе до Starship – это как говорить об интернете до Google», – подметил аналитик Morgan Stanley Адам Джонас.

«Конвейерные перевозки на орбиту сделают Starship таким же важным для человечества транспортом, как самолеты "Боинг", – рассказывает «Профилю» футуролог, сооснователь венчурного фонда Orbita Capital Partners Евгений Кузнецов. – "Боинги" не меняются десятилетиями – найдена оптимальная конструкция, происходят лишь незначительные улучшения. SpaceX близка к достижению этого рубежа в космонавтике. В частности, Starship снимет блок с развития американской лунной программы, которая пробуксовывает. Американцы понимают, что если они не высадятся на Луну, то это скоро сделают китайцы. Гонка ближайших лет видится так: Starship против растущей китайской космонавтики».

Помимо этого, в SpaceX задумали использовать Starship для суборбитальных «прыжков» по баллистической траектории: разгон до 30 тыс. км/ч позволит перелететь с одного континента на другой меньше, чем за час. По расчетам компании, при загрузке корабля 853 пассажирами билет на рейс Нью-Йорк – Лондон обойдется каждому в $1,3 тыс. – втрое дороже, чем сегодня в экономклассе.

Нынешние эксперименты с космическим туризмом подготавливают большие перемены на рынке авиаперевозок, рассказал «Профилю» футуролог, председатель совета директоров ГК «Русские инвестиции» Кирилл Игнатьев.

«По сути, туристы-миллионеры проинвестируют обкатку технологий и популяризацию суборбитальных полетов, – прогнозирует он. – В течение полувека такие полеты будут дешеветь и, наконец, отнимут часть рынка у дальнемагистральных лайнеров. Активное коммерческое использование близкого к Земле космоса – ближе, чем высоты, на которых расположены спутниковые группировки, – станет основным драйвером космонавтики будущего. В XX веке таким драйвером был ВПК, в наши дни – телеком-индустрия, наполняющая спутниками околоземную орбиту».

Перспективы частных орбитальных станций: почему не получалось раньше, что изменилось сейчас

Космическому туризму также пророчат развитие в другом направлении, воспетом в фантастических фильмах. Это создание отелей на орбите. В нынешнем году в США заявлены сразу три проекта на эту тему. Наибольший резонанс вызвала станция «Орбитальный риф», которую намерены построить Blue Origin, Sierra Space и Boeing в 2025–2030 годах. Авторы идеи называют станцию «космическим бизнес-парком»: на ней предполагается устраивать деловые встречи, снимать кино и тому подобное. Проектируемый объем – 830 кубических метров (почти столько же у МКС).

Компания Orbital Assembly Corporation размахнулась еще сильнее. Она хочет к 2027 году построить гостиницу класса «люкс» на 400 человек – с кинотеатрами, спа-центрами, барами, а также искусственной гравитацией (для этого станция должна иметь кольцевую форму и постоянно вращаться по принципу центрифуги). Впрочем, если вес проекту «Орбитального рифа» придает стоящая за ним фигура Джеффа Безоса, то в осуществимость планов Orbital Assembly Corporation поверить труднее.

Третий проект представили Lockheed Martin, Voyager Space и Nanoracks, тоже пообещав вывести отель на орбиту в 2027 году. У них, правда, масштаб скромнее: станция под названием Starlab рассчитана на четырех человек, жилая площадь втрое меньше, чем у МКС.

Стоит также упомянуть о компании Axiom Space, с 2016 года вынашивающей идею станции Sky City. Компания договорилась с НАСА о пристыковке к МКС ее первого модуля в 2024 году. Затем Sky City обрастет еще тремя модулями (каждый рассчитан на четырех человек) и отправится в самостоятельное плавание. Как подчеркивают в Axiom Space, это будет не отель, а лаборатория для производственных экспериментов, сдаваемая в аренду космическим агентствам разных стран.

Подобные проекты существовали и раньше – пошумели и канули в небытие. Вот лишь некоторые из них: Excalibur Almaz (компания хотела построить отель из неиспользованных советских модулей), Space Island Group (обещала к 2020 году создать орбитальный город на 20 тыс. человек), Bigelow Aerospace (в 2000-х запустила два беспилотных тестовых модуля на низкую орбиту, в 2016-м – один модуль на МКС по заказу НАСА).

"Роскосмос" против SpaceX: каковы перспективы РФ на мировом космическом рынке

Но с тех пор обстановка изменилась. В марте этого года НАСА объявило конкурс на новую орбитальную станцию: получено около дюжины заявок, из них агентство выберет 2–4 штуки и выделит компаниям $400 млн на реализацию проектов. Идея в том, чтобы после завершения эксплуатации МКС не строить следующую американскую станцию за государственный счет. В НАСА рассчитывают, что аренда орбитальных площадей у частников позволит экономить до $1 млрд в год (сейчас США ежегодно тратят на МКС по $4 млрд).

«Этот конкурс послужил стартовым сигналом для индустрии, – объясняет Виталий Егоров. – Все просто: если государство будет платить, перспектива у частных станций видна. На одних туристах они вряд ли когда-либо окупятся. В 2000-х Bigelow Aerospace тоже сотрудничала с НАСА, но потом все равно закрылась. На тот момент НАСА не было готово, кроме поддержания МКС, оплачивать еще одну альтернативную станцию. Сейчас же МКС устаревает, растут политические риски сотрудничества с Россией – пора подумать о будущем».

Государства и бизнес в космосе – конкуренты или союзники?

По мнению экспертов, эра NewSpace в целом предполагает не соперничество государственных и частных структур, а симбиоз, взаимный интерес. «В США многие аэрокосмические компании работают на государство, – говорит Егоров. – Если Lockheed Martin потеряет госзаказы, то обанкротится за год! Такое сращивание интересов было и в XX веке, в годы лунной программы "Аполлон", и позже. Но тогда частная компания выполняла госконтракт, и все построенное ею становилось собственностью НАСА. Сейчас же государство заказывает только услуги, а дальше частник может использовать созданную инфраструктуру в своих интересах. Эта модель уже опробована на пусковых услугах SpaceX и сейчас экстраполируется на другие направления космонавтики».

«Бизнес умело подстроился под интересы правительств и военных, и все же пафос космической деятельности меняется: не устранять угрозы для национальной безопасности, а создавать новые рынки, – добавляет Евгений Кузнецов. – Кстати, это относится и к Китаю, где тоже растут гиганты космической индустрии. Важно, что рассеялось особое отношение к космосу, он становится нормальным объектом для инвестирования. Это позволяет, говоря о будущем, не фантазировать, а делать выводы на основе того, куда уже пошли крупные деньги».

Бум инвестиций в космонавтику. Два самых богатых человека в мире – руководители космических компаний

В 2020 году объем инвестиций в космические компании составил $54,7 млрд (данные Space Capital). Это пока меньше, чем суммарный бюджет всех космических агентств в мире ($82,5 млрд в 2020 году, по данным Euroconsult), но скоро соотношение может измениться, для сравнения: в 2012 году инвесторы вложили в космическую отрасль $2,2 млрд, в 2016-м – $36,7 млрд.

Все больше космических стартапов фигурирует в списке «единорогов» – компаний, оцененных на рынке более чем в миллиард долларов: Relativity Space ($4,2 млрд), ABL Space Systems ($2,4 млрд), Planet Labs ($2,2 млрд), Axiom Space ($1 млрд), Firefly Aerospace ($1 млрд).

«Не очень заметное, но важное изменение за последний год: космические компании пошли на биржи – Rocket Lab, Astra, Planet Labs и другие, – комментирует Виталий Егоров. – Теперь любой человек может стать соучастником космического проекта, просто купив соответствующие акции: еще одна возможность пусть символически, но прикоснуться к космосу. Когда-то такая возможность была только одна: сходить в музей космонавтики».

Сколько человечество тратит на исследования космоса, и какова отдача от этих вложений

Особняком стоит SpaceX: компания–пионер частной космонавтики не торгуется на бирже, поэтому существуют лишь неофициальные оценки ее рыночной стоимости. Они растут как на дрожжах: в июле 2020-го – $44 млрд, в октябре 2021-го – уже $100,3 млрд.

«Если полетит Starship, если запустится спутниковый интернет Starlink, то компания, если решит провести IPO, сразу будет триллионной, – уверен Евгений Кузнецов. – Впрочем, скорее всего, SpaceX будет работать по модели закрытого клуба, так как уже нет отбоя от желающих дать Маску денег. Ему не нужен механизм биржи как источника капитала».

Вместе с тем космонавтика имеет не слишком приятную для инвесторов специфику: очень большие сроки окупаемости. «Космические проекты готовятся помногу лет, не все готовы столько терпеть, некоторым инвесторам проще найти проект в другой сфере, – констатирует Александр Баулин. – Чтобы вкладываться в космос, нужно быть немного романтиком. К счастью для отрасли, есть состоятельные люди, которые подают пример. Для них космос – вопрос статуса, престижа. Ездить на дорогих машинах, ходить в дорогих костюмах и "Ролексе" уже не слишком модно. Зато, вращаясь в космическом сообществе, можно всем показать, какой вы современный и технологичный».

В этом плане 2021 год принес судьбоносное известие для отрасли: Джефф Безос официально покинул Amazon и сконцентрировался на управлении Blue Origin, пообещав инвестировать в свое космическое детище минимум $1 млрд личных средств в год.

«Теперь два самых богатых человека в мире, Илон Маск и Джефф Безос, – руководители космических компаний, – рассуждает в беседе с «Профилем» член-корреспондент Российской академии космонавтики им. Циолковского Андрей Ионин. – И тот, и другой признаются, что в детстве увлекались фантастикой и бредили космосом. Этот факт не может не отразиться на отношении молодежи к космосу. Возможно, именно это чтение и правильный выбор жизненных приоритетов позволили им достичь высот. На мой взгляд, это пока не до конца осознаваемый нами цивилизационный поворот».

Все только начинается. Освоение космоса – великие географические открытия 2.0?

В будущем большинство крупных капиталов будут связаны с космосом, убежден Евгений Кузнецов. «Крупным инвесторам на Земле мало где можно разгуляться, – аргументирует он. – Куда проинвестировать триллион долларов и получить мощную отдачу? Объемы вложений ограничены барьерами, правилами, да и спрос имеет пределы. Главная парадигма развития цивилизации, которую сформулировал еще Римский клуб в 1968 году, – ограниченность ресурсов. Конкуренция экономик, изменение климата, бедность – все краеугольные проблемы восходят к идее о том, что мы живем на планете, ресурсы которой ограниченны. А вот у развития человечества как космической расы в принципе нет потолка. Основа будущей конкуренции – распаковка этого необъятного рынка».

По мнению футуролога, нынешняя ситуация сравнима с историей начала океанских плаваний. «Купцы в старых городах могли сколько угодно рассуждать, что все необходимое уже есть, деньги текут и незачем ехать в другие земли. А тем временем периферийные страны Испания и Португалия начали океаническую колонизацию и в итоге перевернули мир, превратив Европу из захолустья в центр планеты. С космосом это произойдет не за 300 лет, а за гораздо меньший срок. Страны, к концу XXI века не запустившие экономические проекты в космосе, превратятся в мировую периферию. Как говорил Ленин, вчера было рано, а завтра будет поздно».

Бонус. Спутниковая индустрия сегодня: объем рынка и ключевые направления

Аналитическое агентство Bryce оценивает объем космической индустрии в $366 млрд (данные за 2019 год, более свежие не публиковались). Из них 74% ($271 млрд) приходятся на бизнес, связанный со спутниками: производство, запуск, прием сигнала...

По всем прогнозам, объем денежной массы в космосе будет расти: Morgan Stanley считает, что в 2040 году оборот отрасли превысит $1 трлн, United Launch Alliance ожидает $3 трлн в 2050 году. Впрочем, эти цифры весьма относительны: сейчас, по оценке Bryce, созданные космосом данные используются в индустриях, только в США генерирующих $5 трлн в год (в том числе финансовые сервисы – $1,5 трлн, метеорологические услуги – $1,3 трлн, GPS-навигация – $340 млрд).

В ближайшие годы главным драйвером космической индустрии останутся спутники. Тут выделяются два направления. Первое – спутниковая съемка. Пока она доступна клиентам в двух вариантах: либо частый фотомониторинг, либо четкие снимки. Например, у группировки Satellogic снимки обновляются до 10 раз в день, но их максимальное разрешение – 1 метр, а World View-4 выдает по одному кадру в день, но с разрешением до 30 см. Оба параметра совершенствуются, и через несколько лет мы наверняка получим онлайн-наблюдение Земли в сантиметровом разрешении.

Второе направление – развитие группировок спутникового интернета, в первую очередь SpaceX Starlink, на которую приходится львиная доля всех отправляемых в космос спутников (в 2020 году – 833 из 1283 штук).

По оценке Euroconsult, в 2020-х на орбиту будет выведено еще 15 тыс. аппаратов. «Это ультраконсервативный прогноз, – говорит Евгений Кузнецов. – Если посчитать темпы вывода интернет-группировок, он уже будет перевыполнен в несколько раз. К тому же со временем эти спутники нужно будет обновлять, запускать новые поколения с большей пропускной способностью. Многое зависит и от того, как новая услуга зарекомендует себя на рынке. В этом году случился мощный поворот: Starlink стал доступен примерно в 20 странах, люди пользуются им и делятся в соцсетях, как это удобно. Куда же без сарафанного радио?».